UEFI调试工具及调试信息获取的设计与实现

发布时间：2017-11-03 08:08

  本文关键词：UEFI调试工具及调试信息获取的设计与实现

  更多相关文章： 统一可扩展固件接口 配置寄存器 系统管理总线 输入输出端口

【摘要】：随着计算机技术的不断发展传统BIOS的缺点越来越明显，目前新一代UEFIBIOS已经以它扩展性好、安全性高、C语言编写等优势逐渐取代传统BIOS。然而新技术的发展初期并不能很快的在各个领域迅速的应用。比如在硬件检测和维修领域经常会在没进入操作系统前进行对底层硬件设备资源的访问，但是现在很多检测工具还都使用汇编语言编写、调用BIOS中断等基于传统BIOS的方式实现。如果基于UEFI BIOS实现相同的工具必将使工具开发变得简单和模块化强、易于扩展，，界面更人性化，操作简便。 为此本文通过对于底层硬件资源访问方法的研究和UEFI接口的研究，开发出一套使用UEFI中提供接口访问底层资源的工具，并且在几个典型功能的实现上与传统BIOS上实现的方法做了分析和比较。使得UEFI BIOS对传统BIOS的优势得以具体展现。这套工具可以不借助任何操作系统对平台底层硬件资源进行访问如PCI设备配置寄存器的访问和SMBus从设备的访问等。同时在传统BIOS上检测工具对结果的保存都是基于文本的形式，作者在基于UEFI的检测工具上实现了以截图的方式实现了检测结果的保存，这在传统BIOS上实现是非常困难的。同时在文中介绍的检测工具开发过程中，作者觉得使用两台PC机相连获取调试信息的方式不适用自己的开发过程，所以通过重定向调试信息输出位置的方式实现了一种简单的获取UEFI调试信息的方法。
【关键词】：统一可扩展固件接口 配置寄存器 系统管理总线 输入输出端口
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 研究背景9-11
• 1.3 国内外研究现状11
• 1.4 论文的主要工作11-14
• 1.4.1 研究目标与意义11-12
• 1.4.2 研究内容12
• 1.4.3 论文章节安排12-14
• 第2章 基于 UEFI 的硬件调试工具的需求分析14-20
• 2.1 现存的两类硬件调试工具14-15
• 2.1.1 基于操作系统的硬件调试工具14
• 2.1.2 基于 BIOS 的硬件调试工具14-15
• 2.2 基于 UEFI 硬件调试工具的优势15
• 2.3 基于 UEFI 硬件调试工具可行性分析15-18
• 2.3.1 开发环境16
• 2.3.2 功能设计分析16-17
• 2.3.3 运行环境分析17-18
• 2.4 本章小结18-20
• 第3章 UEFI 应用开发的关键问题20-26
• 3.1 UEFI 中的 Protocol20
• 3.2 句柄和句柄数据库20-22
• 3.3 一个 UEFI Shell 应用程序的构成22-25
• 3.3.1 字符串源文件22-23
• 3.3.2 组件描述文件23-25
• 3.4 本章小结25-26
• 第4章 各功能模块与传统 BIOS 实现对比26-50
• 4.1 PCI 设备访问模块26-33
• 4.1.1 基于传统 BIOS 对 PCI 设备的访问26-27
• 4.1.2 UEFI 中对 PCI 根桥的抽象27
• 4.1.3 PCI 设备访问模块的设计与实现27-33
• 4.2 保存结果模块33-42
• 4.2.1 Video BIOS 与 GOP 协议对比34-35
• 4.2.2 GOP 协议设计分析35-36
• 4.2.3 截图模块的实现36-42
• 4.3 SMBus 访问模块的实现42-45
• 4.3.1 基于传统 BIOS 对 SMBUS 从设备的访问42-43
• 4.3.2 基于 UEFI BIOS 对 SMBus 从设备的访问43-44
• 4.3.3 UEFI BIOS 对 SMBus 主控器的支持44
• 4.3.4 基于 UEFI BIOS 的 SMBus 访问设计与实现44-45
• 4.4 访问 I/O 端口和 CMOS 模块的实现45-47
• 4.4.1 传统 BIOS 中对 I/O 端口的操作方式45-46
• 4.4.2 UEFI BIOS 中实现对 I/O 端口的操作46-47
• 4.5 本章小结47-50
• 第5章 系统功能测试与运行结果展示50-56
• 5.1 系统功能测试50-51
• 5.1.1 输入参数模块测试50
• 5.1.2 各功能模块测试50-51
• 5.2 运行结果演示51-54
• 5.2.1 工具运行开始帮助51
• 5.2.2 PCI 设备扫描51-52
• 5.2.3 PCI 配置空间访问52-53
• 5.2.4 SMBus 从设备访问53-54
• 5.3 本章小结54-56
• 第6章 UEFI 调试信息的获取56-62
• 6.1 UEFI 调试信息的获取方法57-58
• 6.2 基于一台 PC 机的调试信息获取58-59
• 6.3 结果展示59-60
• 6.4 本章小结60-62
• 结论62-64
• 参考文献64-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 崔莹;王宝涛;沈钢纲;;UEFI下基于USB的调试信息输出工具的设计与实现[J];计算机工程与设计;2010年24期

2 钱同慧,周铭,黄臻;DOS操作系统下PCI板卡访问方法的研究与实现[J];现代电子技术;2004年12期

本文编号：1135326